Fiche d’exercices de Stabilité : Routh–Hurwitz et lieu des racines avec corrigé

Fiche d’exercices de Stabilité : Routh–Hurwitz et lieu des racines gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
s⁴16−14s³414s²??s¹?s⁰?

Le polynôme caractéristique d’un système bouclé est Q(s) = s⁴ + 4s³ + 6s² + 14s − 14. Construisez le tableau de Routh et trouvez combien de racines N de Q(s) se trouvent dans le demi-plan droit.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 6s² + 14s − 14
N =
2.Facile
R(s)+51s(s + 4)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 5/(s(s + 4)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 5/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+K1(s + 3)(s + 4)(s + 6)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+11521s(s + 4)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma a une contre-réaction négative et L(s) = 1152/(s(s + 4)(s + 8)). Combien de pôles N en boucle fermée se trouvent dans le demi-plan droit ?

L(s) = 1152/(s(s + 4)(s + 8))
N =
5.Difficile
ReImζ = 0,707−2−4−6j2

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 6)) est représenté. Trouvez le gain K pour lequel les pôles en boucle fermée ont le coefficient d’amortissement ζ = 0,707.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,707
K =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −2. Trouvez le point de séparation sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
sb =

Corrigé

  1. 1. N = 1
  2. 2. ωd = 1 rad/s
  3. 3. Kmax = 630
  4. 4. N = 2
  5. 5. K = 18,01
  6. 6. sb = −0,9028

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